水中氟化物实验作业指导书

作业指导书页码：第1页，共8页文件编号：JLQX-03-022版次：2016版，第0次修订文件名称：氟化物的测定发布日期：2016年1月1日氟化物的测定1、方法依据水质氟化物的测定离子选择电极法GB7484-872、适用范围本标准适用于测定地面水、地表水和工业废水中的氯化物。水样有颜色，浑浊不影响测定。温度影响电极的电位和样品的离解，须使试份与标准溶液的温度相同，并注意调节仪器的温度补偿装置使之与溶液的温度一致。每日要测定电极的实际斜率。本方法的最低检测限为含氟化物（以F-计）0.05mg/L，测定上限可达1900mg/L。3、测定原理当氟电极与含氟的试液接触时，电池的电动势（E）随溶液中氟离子活度的变化而改变（遵守能斯特方程）。当溶液的总离子强度为定值且足够时，服从下述关系式：FCFRTEElog303.20E与logCF-成直线关系，FRT303.2为该直线的斜率，亦为电极的斜率。工作电池可表示如下：作业指导书页码：第2页，共8页文件编号：JLQX-03-022版次：2016版，第0次修订文件名称：氟化物的测定发布日期：2016年1月1日外参比电极试液3/001.0,/33.0,LaFLmolFLmolClClAg4、干扰和消除本方法测定的是游离的氟离子浓度，某些高价阳离子（例如三价铁、铝和四价硅）及氢离子能与氟离子络合而有干扰，所产生的干扰程度取决于络合离子的种类和浓度、氟化物的浓度及溶液的pH值等。在碱性溶液中氢氧根离子的浓度大于氟离子浓度的1/10时影响测定。其他一般常见的阴、阳离子均不干扰测定。测定溶液的pH为5~8。氟电极对氟硼酸盐离子（BF4-）不响应，如果水样含有氟硼酸盐或者污染严重，则应先进行蒸馏。通常，加入总离子强度调节剂以保持溶液中总离子强度，并络合干扰离子，保持溶液适当的pH值，就可以直接进行测定。5、试剂本标准所有试剂除另有说明外，均为分析纯试剂，所用水为去离子水或无氟蒸馏水。5.1盐酸（HCl）：2mol/L。5.2硫酸（H2SO4）：ρ=1.84g/ml。5.3总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）5.3.10.2mol/L柠檬酸钠-1mol/L硝酸钠（TISABⅠ）：称取58.8g二水柠檬酸钠和85g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节pH至5~6，转入1000ml作业指导书页码：第3页，共8页文件编号：JLQX-03-022版次：2016版，第0次修订文件名称：氟化物的测定发布日期：2016年1月1日容量瓶中，稀释至标线，摇匀。5.3.2总离子强度调节缓冲溶液（TISABⅡ）：量取约500ml水于1L烧杯内，加入57ml冰乙酸、58g氯化钠和4.0g环已二胺四乙酸（CDTA），或者1,2环已撑二胺四乙酸，搅拌溶解。至烧杯于冷水浴中，慢慢的在不断搅拌下加入6mol/LNaOH（约125ml）使pH达到5.0~5.5之间，转入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。5.3.31mol/L六次甲基四胺-1mol/L硝酸钾-0.03mol/L钛铁试剂（TISABⅢ）：称取142g六次甲基四胺（（CH2）6N4）和85g硝酸钾（KNO3）、9.97g钛铁试剂（C6H4Na2O8S2·H2O），加水溶解，调节pH至5~6，转移到1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。5.4氟化物标准贮备液：称取0.2210g基准氟化钠（NaF），预先于105~110℃干燥2h，或者与500~650℃干燥约40min,干燥器内冷却，转入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙烯瓶中，此溶液每毫升含氟100μg。5.5氟化物标准溶液：用无分度吸管吸取氟化钠标准贮备液（5.4）10.00ml，注入100ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含氟100μg。5.6乙酸钠（CH3COONa）：称取15g乙酸钠溶于水，并稀释至100ml。5.7高氯酸（HClO4）:70~72%。作业指导书页码：第4页，共8页文件编号：JLQX-03-022版次：2016版，第0次修订文件名称：氟化物的测定发布日期：2016年1月1日6、仪器和装置通常的实验室设备及：6.1氟离子选择电极。6.2饱和甘汞电极或氯化银电极。6.3离子活度计、毫伏计或pH计：精确到0.1mV。6.4磁力搅拌器：具备覆盖聚乙烯或者聚四氟乙烯等的搅拌棒。6.5聚乙烯杯：100ml；150ml。6.6氟化物的水蒸气蒸馏装置。7、样品7.1试样：实验室样品应该用聚乙烯瓶采集和贮存。如果水样中氟化物含量不高，pH在7以上，也可以用硬质玻璃瓶存放。采样时应先用水样冲洗取样瓶3~4次。7.2试份：试样如果成份不太复杂，可直接取出试份。如果含有氟硼酸盐或者污染严重，则应先进行蒸馏。在沸点较高的酸溶液中，氟化物可形成易挥发的氢氟酸和氟硅酸与干扰组分按以下步骤分离：准确取适量（例如25.00ml）水样，置于蒸馏瓶中，并在不断摇动下缓慢加入15ml高氯酸（5.7），连接好装置，加热，待蒸馏瓶内溶液温度约130℃时，开始通入蒸汽，并维持温度在140±5℃，控制蒸馏速度约作业指导书页码：第5页，共8页文件编号：JLQX-03-022版次：2016版，第0次修订文件名称：氟化物的测定发布日期：2016年1月1日5~6ml/min，待接收瓶馏出液体积约150ml时，停止蒸馏。并用水稀释至200ml，供测定用。8、分析步骤8.1仪器的准备，按测定仪器及电极的使用说明书进行。8.2按测量仪器及电极的使用说明书进行，在测定前应使试液达到室温，并使试液和标准溶液的温度相同（温差不得超过1℃）8.3测定用无分度吸管吸取适量试液，置于50ml容量瓶中，用乙酸钠和盐酸溶液调节近中性，加入10ml总离子强度调节缓冲溶液，用水标定。将其移入100ml聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，插入电极，连续搅拌溶液待电位稳定后，在继续搅拌下读取电位值。在每一次测量之前，都要用水将电极冲洗净，并用滤纸吸取水分，根据测得的毫伏数，由校准曲线上查得氟化物的含量。8.4空白试验用水代替试液，按（8.3）的条件和步骤进行测定。8.5校准8.5.1校准曲线法用无分度吸管分别吸取1.00、3.00、5.00、10.00、20.00ml氟化物标准溶液（5.5），置于50ml容量瓶中，加入10ml总离子强度调节缓冲溶液作业指导书页码：第6页，共8页文件编号：JLQX-03-022版次：2016版，第0次修订文件名称：氟化物的测定发布日期：2016年1月1日（5.3.2），用水稀释至标线，摇匀，分别注入100ml聚乙烯杯中，各放入一只塑料搅拌棒，以浓度由低到高为顺序，分别依次插入电极，连续搅拌溶液，待电位稳定后，在继续搅拌下读取电位值E。在每一次测量之前，都要用水冲洗电极，并用滤纸干。在半对数坐标纸上绘制E(mV)-logcF-(mg/L)校准曲线。浓度标于对数分格上，最低浓度标在横坐标的起点线上。8.5.2一次标准加入法当样品组成复杂或成分不明时，宜采用一次标准加入法，以便减小机体影响。先按（8.3）测出试液电位值（E1），然后向试液中加入一定量（与试液中氟的含量相近）的氟化物标准溶液（5.4或5.5），在不断搅拌下读取平衡电位值（E2）。E2与E1的毫伏值以相差30~40mV为宜。结果的计算如式：sxxSEEsxssxVVVVVVCC/1210sxxSEEsxsVVVVVVEQ/1210令作业指导书页码：第7页，共8页文件编号：JLQX-03-022版次：2016版，第0次修订文件名称：氟化物的测定发布日期：2016年1月1日则得式：EQCCsx式中：Cs－加入标准溶液的浓度（mg/L）Cx－待测溶液的浓度（mg/L）Vs－加入标准溶液的体积（ml）Vx－测定时所取待测试液的体积（ml）E1－测得试液的电位值（mV）S－电极的实测斜率ΔE=E2-E1当固定Vs与Vx的比值，可事先将Q(∆E)用计算器算出，并制成表供查用，实际分析时，按测定的∆E值由表中查出相应的Q(∆E)8.6电极的存放电极用后应用水充分冲洗干净，并用滤纸吸去水分，放在空气中，或者放在稀的氟化物标准溶液中，如果短时间不再使用，应洗净，吸去水分，套上保护电极敏感部位的保护帽，电极使用前应充分冲洗，并去掉水分。9、结果的表示计算方法：氟含量，以mg/L表示。根据测定所得的电位值，从校准曲线上，查得相应的以mg/L表示的氟离子含量。作业指导书页码：第8页，共8页文件编号：JLQX-03-022版次：2016版，第0次修订文件名称：氟化物的测定发布日期：2016年1月1日测定结果，可以用氟离子的mg/L表示，也可以用其他认为方便的方式表示。如果试份中氟化物含量低，则应从测定值中扣除空白试验值。